Сопло вентури своими руками

Как сделать инжектор Вентури своими руками?

Главная страница » Как сделать инжектор Вентури своими руками?

Нередко владельцы загородных (дачных) коттеджей сталкиваются с проблемами эффективной работы отопления по причине отсутствия локального циркуляционного насоса. Однако после того, как циркуляционный насос установлен, бачок коллектора переполняется, а верхние радиаторы заполняются воздухом. После исследования специалистами, выясняется – применяемый для отопления котёл гравитационной подачи нуждается в специальной сантехнике, если используется насосная система в контуре радиаторов. К тому же работа такой системы отопления во многом зависит от корректности монтажа котла. В частности, от такой, казалось бы, несущественной детали, как инжектор Вентури (точнее трубка с эффектом Вентури), внедрённый в тройник.

Трубка Вентури и другие детали гравитационной схемы

Кроме требований инсталляции инжектора Вентури, точку, где перекачиваемый радиаторный контур возвращается в линию гравитационной подачи, рекомендуется создавать как можно ближе к котлу, а фактически — у бачка коллектора. Инструкции по эксплуатации большинства гравитационных котлов, как правило, содержат оптимальную схему системы водопровода.

Когда в системе устанавливается инжектор Вентури, действие этого элемента рассчитывается на малую силу. Достаточно чтобы внедрением инжектора Вентури обеспечивался эффект небольшой разницы давления, не нарушающий нормальную гравитационную циркуляцию.

Схема домашней сантехнической системы с инжектором Вентури: 1 – котёл гравитационной подачи; 2 – место установки инжектора; 3 – циркуляционный насос; 4 – подающий и обратный трубопроводы системы радиаторов; 5 – линии к расширительному бачку; 6 – водяной накопитель

Оптимальный перепад фактически не изменяет естественного движения воды, исключает всасывание воздуха вниз по расширительной трубе, с последующим наполнением радиаторов воздухом. Создаётся нормальное давление, достаточное для обратного потока и подачи горячей воды из ёмкости в радиаторы.

Чрезмерное действие инжектора Вентури (при неправильном расчетном изготовлении) фактически приводит к обратному эффекту – давление заставляет воду подниматься по трубам в коллекторный бак и циркулировать через резервуар. Это недопустимое явление, нарушающее нормальную работу системы.

Инжектор Вентури (трубка) своими руками

Приобретение стандартных сантехнических соединителей на рынке или в строительном магазине позволяет создать инжектор самостоятельно. Потребуются несколько медных трубчатых деталей, а также инструмент для пайки. Набор медных деталей следующий:

1. Тройник медный 22x28x28 мм.
2. Редуктор 22х15 мм, общей длиной 56 мм.
3. Медная трубка диаметром 15 мм, длиной 28 мм.
4. Горелка паяльная и паяльные аксессуары.

Редуктор потребуется несколько доработать, а именно – отрезать часть трубки большего диаметра, отступив от границы перехода с большего диаметра к меньшему примерно на 3 мм.

Компоненты под сборку сопла (инжектора) Вентури: 1 – редуктор (переход) 22х15 мм, длиной 56 мм из медной трубки; 2 – отрезок медной трубки диаметром 15 мм, длиной 28 мм; 3 – отступ от границы перехода и линия реза

После того, как левая часть редуктора отрезана, оставшуюся правую часть с переходом потребуется спаять с отрезком медной трубки (2) диаметром 15 мм при помощи горелки.

Трубка вставляется внутрь меньшего отвода редуктора примерно на 2-3 мм, после чего опаивается по круговой линии. В итоге получается простейшая трубка с эффектом Вентури для работы в горизонтальном положении.

Созданный инжектор Вентури попросту вставляется в один из отводов тройника внутренним диаметром 22 мм. Вставка выполняется вперёд 15 мм трубкой до конца (до внутреннего упора).

Вставленную деталь нет необходимости закреплять каким-либо способом. Установленный инжектор Вентури при монтаже подожмётся вставной трубкой диаметром 22 мм от линии радиаторов. В общем и целом должна получиться конструкция, как на рисунке ниже.

Конструкция в сборе: 1 – часть трубопровода возврата теплоносителя со стороны радиаторов; 2 – самодельный инжектор Вентури; 3 – вход тройника (28 мм) для линии от цилиндра; 4 – выход тройника (28 мм) в сторону котла; 5 – гравитационная циркуляция; 6 – обратный поток от радиаторов

Что такое трубка Вентури?

Вообще-то, подобная конструкция предназначена немного для других целей – для точного измерения скорости и расхода жидкостей. Эффект получаемый внедрением такой конструкции, к примеру, в разрыв трубопровода,- снижение давления жидкости в области конструкции, где отмечается сужение.

Классическое исполнение трубы подразумевает наличие четырёх компонентов:

1. Кольцевые усредняющие камеры.
2. Входной конус.
3. Горловина.
4. Диффузор.

Существуют две модификации трубки – короткая и длинная. Для «короткого» варианта характерным является меньший диаметр диффузора по отношению к диаметру трубопровода. Для «длинного» варианта, соответственно диаметр диффузора и трубопровода равны.

Классическая конструкция трубы Вентури промышленного применения, которую зачастую можно встретить в составе различных систем водяных, паровых, газовых, использующихся промышленным производством

Особенностью изготовления конструкции является использование особенного материала для изготовления суживающей части. Особенным материалом, в частности, является металл, обладающий высокой стойкостью против коррозии (эрозии).

Также обращается внимание на коэффициент линейного расширения металла. Поэтому распространённым материалом в данном случае, как правило, выступает нержавеющая сталь. Например:

Традиционно трубки Вентури устанавливаются на трубопроводах диаметром не менее 50 мм, а максимально допустимым диаметром трубопровода считается размер – 1200 мм. В любом варианте следует соблюдать соотношение сечений трубопровода и горловины в диапазоне 0,1 – 0,6.

Составляющие части конструкции трубы Вентури: 1 – входной цилиндр; 2, 4, 6 – плоскости соединения; 3 – конус входной части; 5 – цилиндрическая секция; 7 – конический диффузор; 8 – выводы для подключения измерительной аппаратуры

Как правило, применение трубки видится актуальным, когда вид течения соответствует некоторому критическому числу Рейнольдса. В частности, определяющему критерий перехода от ламинарного режима к турбулентному режиму.

Поэтому для систем водоснабжения, где применяются котлы гидравлической подачи, для получения эффекта Вентури используют не трубку как таковую, но скорее исполнение инжектора.

Что такое инжектор Вентури?

Технологически конструкция представляет собой своего рода насос струйного типа. Применяется такое сооружение в основном для работы с паром и газами, а также для работы с жидкостью. Особенность устройства – нагнетание рабочей среды в область, где регистрируется повышенное давление.

Конструкция инжектора Вентури промышленного исполнения: 1 – входящий поток рабочей среды; 2 – область образования эффекта всасывания; 5 – исходящий поток

Инжектором фактически выполняется преобразование кинетической и тепловой энергии в энергию инжекционного потока. Нередко конструкция напоминает аспиратор — тип эжекторно-струйного насоса, который работает практически по тому же принципу.

Внутри аспиратора рабочая среда (жидкая или газообразная) течет через трубку, которая сначала сужается, а затем расширяется в области поперечного сечения. Там, где трубка сужается, давление жидкости уменьшается, скорость увеличивается, чтобы сохранить непрерывность массы. В результате создаётся эффект вакуума.

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .

Источник

Сопло для пескоструйной обработки: купить или сделать самому

Пескоструйный аппарат применяется для обработки, очистки от загрязнений и шлифовки изделий из металла, дерева, бетона. Конструкция данного устройства не сложна, но обязательно включает несколько основных узлов.

Сопло для пескоструя – это полая трубка с резьбой, предназначена для подачи абразивной смеси на загрязненную поверхность. При желании можно сделать сопло своими руками, хотя самые качественные насадки удастся приобрести только в готовом виде.

Конструктивные особенности сопла для пескоструйного аппарата

Любое пескоструйное сопло на вид напоминает трубу, которая одним концом присоединяется к соплодержателю. Профиль внутреннего отверстия детали обуславливает расход абразивной смеси, ее возможные потери, скорость движения на входе и выходе. От профиля сопла зависит суммарное гидравлическое сопротивление, следовательно, срок службы этой важной детали пескоструйной установки.

Чаще всего встречаются изделия с цилиндрическим внутренним отверстием, которые считаются наиболее простыми по конструкции. Самыми эффективными в работе признаются трубки с двумя коническими участками:

• входным конфузором, увеличивающим энергию потока воздушно-песчаной смеси,
• выходным диффузором, повышающим площадь поверхности, проходящей обработку одновременно.

Сопла «Вентури», имеющие лучший профиль внутреннего отверстия, обеспечивают минимально возможные потери воздушно-песчаной смеси. Внутри отверстия есть три связанных участка: кроме двух конических присутствует еще одна цилиндрическая часть, способствующая снижению гидродинамического сопротивления рабочей смеси. Такие трубки позволяют развивать скорость струи абразива до 720 км/час, тогда как обычные устройства с равным по всей их длине диаметром внутреннего отверстия не способны обеспечить скорость потока более 320 км/час.

Готовые серийные сопла имеют стандартные диаметры: 6 мм, 8 мм, 10 мм, 12 мм. Чем больше этот показатель, тем выше будет мощность струи, выпускаемой пескоструйной установкой. Примерная мощность устройства с соплом минимального размера (6 мм) равна 30 куб. м/час.

Входящий диаметр в месте присоединения шланга в стандартной комплектации равен 2,5 или 3,2 см. Насадка соединяется с соплодержателем посредством присоединительной резьбы, либо через накидную гайку и герметизирующую шайбу. Если деталь делают самостоятельно, ее прикрепляют к рукавам (шлангам) хомутами.

Схема подсоединения насадки через шаровой кран

Как выбрать сопло для пескоструйного аппарата

Кроме типа отверстия и диаметра, важнейшими техническими параметрами сопла, которые напрямую обуславливают его работу, являются:

Длину следует подбирать в зависимости от степени загрязненности поверхности, которая подлежит обработке. Если ржавчина, грязь, налет не слишком толстые, можно выбрать короткую деталь (7–8 см). Для поверхностей с трудно выводимыми, сложными, толстыми слоями грязи покупают более длинные трубки (до 23 см).

Для создания сопла своими руками применяют разнообразные материалы и подручные приспособления. Что касается покупных изделий, они тоже могут быть абсолютно разными относительно основы, при этом срок службы будет сильно различаться:

• керамическое – 2 часа,
• чугунное – до 8 часов,
• вольфрамовое – до 300 часов,
• из карбида бора – до 1000 часов.

Долговечность работы сопла сильно зависит и от типа абразивного материала: так, при замене песка на стальную дробь срок службы возрастает в 2,5 раза. Недорогие изделия обычно выходят из строя быстрее всего, поэтому для выполнения большого объема работ они совершенно не подходят. Для разового бытового применения можно купить керамическое или чугунное сопло, или их комплект, чтобы заменять по мере необходимости. Профессионалы используют детали из карбида вольфрама или бора, которые стоят дорого, но при регулярном использовании намного экономичнее.

Не стоит приобретать стальные сопла – обычная углеродистая сталь мало подходит для изготовления насадок для пескоструйного аппарата, так как очень чувствительна к ударным нагрузкам. Вольфрамовые изделия тоже имеют свой недостаток: они плохо переносят нагрев и при температуре +80…+100 градусов могут пойти трещинами. Детали из карбида бора в этом отношении выигрывают у прочих: они могут испортиться только при +600…+750 градусах, что при пескоструйной обработке маловероятно. Зато цена их достигает 1600–7000 рублей, потому они не слишком доступны непрофессионалам.

Тип каналов пескоструйных сопел

Канал сопла напрямую влияет на скорость разгона абразива и воздушного потока и производительность всей установки. Изделия с прямолинейным (прямоточным) каналом обычно применяются для обработки небольших поверхностей или узких деталей. Самыми эффективными считаются сопла, диаметр которых меняется в зависимости от участка, а не остается постоянным.

Типичным представителем качественных изделий являются сопла «Вентури». Они помогают предприятиям повысить качество и эффективность работы, снизить временные и трудовые затраты, а также себестоимость очистки. Для их применения не нужно менять абразив (подойдет любой) или увеличивать мощность компрессора.

Сопло карбид бора GN UBC

Это – наиболее часто встречающиеся на рынке насадки для пескоструев. Они создают широкий отпечаток частиц абразива, позволяют развить высокую скорость, большую кинетическую энергию. Обычно используются для выполнения значительного объема работ.

Сопло карбид бора GN UBC XL

Длина канала в таких изделиях равна 3,5 см, их производительность на 30–50% выше, чем у предыдущих. Цена насадок довольно высока, а для небольшого объема работ применять их не получится из-за сильного разгона абразивных частиц.

Сопло карбид бора GN DVBC

Технология «Двойное Вентури» задействует эффект эжекции – когда воздух из атмосферы вводится в поток абразива. Диаметр выходного отверстия трубки тут больше, чем в классическом варианте, а струя песка подается с максимальной кинетической энергией. Для использования такого сопла нужна установка с мощным компрессором, длинными рукавами, при этом применять его целесообразно только на больших обрабатываемых поверхностях.

Материал и конструкция внутренней износостойкой вставки

Что касается материала для изготовления внутренней части сопла, он может быть недорогим, но недолговечным, или более качественным, но дорогостоящим. Самыми популярными для этой цели считаются карбиды бора, вольфрама и кремния. Из-за разницы в технологиях обработки этих материалов конструкции сопел могут сильно отличаться друг от друга (например, невозможно сделать из карбида бора цилиндр более 7 см длиной, что обуславливает конструктивные особенности насадок – их приходится делать составными из нескольких элементов). Толщина стенок внутренних втулок также разнится от 3 до 6 мм, что влияет на стойкость к действию абразива.

Конструкция защитной оболочки и качество сборки сопла

Оболочка изделия нужна для фиксирования износостойкой втулки, для защиты ее от быстрого повреждения. Именно на оболочку приходится большая часть ударных нагрузок, поэтому она сильнее подвержена износу. Чтобы срок службы сопла был достаточным, защита должна быть выполнена из абразивостойкого материала, плотно присоединяться к втулке, иметь надежную резьбу.

Существуют такие типы оболочек:

1. Полиуретановая. Легкая, стойкая к повреждениям абразивом, но вследствие небольшой жесткости резьба ее изнашивается довольно скоро. Из-за плохого сцепления полиуретана с основными материалами для изготовления втулок последние начинают двигаться, воздух проникает между ними, и защитная оболочка портится.
2. Металлическая (стальная, алюминиевая). Надежно крепит износостойкие втулки, но стойкость к действию абразива у нее низкая. Оболочка страдает от коррозии, слишком тяжелая по весу. Конструкция с такой деталью будет жесткой, но может быстро повреждаться.
3. Комбинированная (алюминий плюс полиуретан). Считается наиболее популярным вариантом, жесткая, но легкая, имеет резьбу с крупным шагом. Полиуретан в передней части защищает изделие от абразивного износа. Важно только крепко фиксировать оболочку внутри втулки, иначе сопло начнет разрушаться.

Качество сборки тоже играет важную роль в сроке службы всей конструкции. В продаже встречаются низкокачественные сопла, где тело и резьбовая часть запрессованы друг в друга. Чаще всего они быстро портятся, а при давлении выше 8–10 бар и вовсе могут стать причиной травмы человека или поломки всего пескоструйного аппарата. Самая нагруженная часть сопла должна вытачиваться из цельной заготовки, иначе резьбовую зону вырвет во время работы.

Как сделать бюджетное сопло для пескоструя своими руками

Если сопло пескоструйной установки пришло в негодность, можно изготовить замену самостоятельно. Правда, срок непрерывной службы такого изделия будет небольшим, зато стоимость расходных материалов не ударит по бюджету. Основной для сопла может быть керамическая свеча зажигания или старый керамический резистор с внутренним диаметром 2–4 мм.

Порядок работы с резистором таков:

• шляпки, ножки оторвать кусачками или отпилить болгаркой.
• взять металлический болт М14, отрезать верх, просверлить сквозное отверстие сверлом №5.
• углубить отверстие сверлом №8 примерно на 1,4 см.
• на прижимную гайку М14 сверху приварить широкую шайбу М5, сверлом №8 сделать изнутри конус, поджимающий будущее сопло.

Для создания насадки из свечи зажигания нужно действовать так:

• при помощи плоскогубцев вытащить из свечи контактный стержень, предварительно прогрев ее газовой горелкой.
• сточить завальцованную кромку корпуса свечи на станке.
• выбить керамический изолятор.
• точилом надрезать края гайки, снять ее.
• алмазным кругом срезать часть керамического изолятора, где расположен центральный электрод.
• присоединить к стержню купленный или заранее выточенный из болта переходник с прижимной гайкой.

В продаже есть разнообразные сопла для пескоструев, причем срок службы и производительность самых современных изделий будет в разы выше, чем у самодельных. При регулярном применении пескоструя имеет смысл приобрести качественную деталь в готовом виде, а для разовой работы при наличии необходимого оборудования и навыков можно сделать сопло самому.

Источник